软开关技术对通信电源的影响范文

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当今时代的发展，软开关技术作为一种新型技术的发展和运用使得越来越多的生产厂商受益，这是在信息化时代下，利用科技技术的研发和尝试。软开关先进技术的使用更是在通信电源的应用中更具有实际的现实意义，其更为安全、操作更为科学化，在通信电源中的应用是如虎添翼。

1通信电源目前存在的弊端

通信电源一般会出现问题较多的是整流模块退出、模块不均流、电池久压不保护、空开跳开、防雷器故障、保险管断开等。而出现直流断电器故障，是由于我们采用的是直流断器，触点使用的是常闭触点，如若对断路器发出断开指令无反应时，易出现直流配电单元故障。而在另一方面交流配电单元也易出现明显的故障，交流变送器出现了异常，无法正常地运转。通信电源系统在通信系统所具有的地位不可替代，一旦通信电源系统故障引起对通信设备的供电中断，通信设备就会完全失灵，无法正常工作运转，造成通信电路中断、通信系统瘫痪，从而造成重大的经济损失和社会负面效益。其中，目前通信电源系统常见的问题和弊端有以下几种：（1）交流配电单元的问题中的防雷器单元，在易发生的故障当中，防雷器易损坏。（2）交流输入缺相，造成的因素很多，往往无法正确及时分析得出解决方案，其中涉及的是交流变送器的故障。（3）交流接触器不吸合，造成的因素是交流输入的A相缺相，交流接触器线圈供电保险丝烧坏，交流接触器控制板出现故障。（4）直流断路器的故障问题，直流电流显示不正确，其电流传感器斜率选择不正确，非常大的电流值显示不正确。

2软开关技术原理及其优越性

2.1软开关技术原理硬开关的开通和关断过程伴随着电压和电流的剧烈变化，产生较大的开关损耗和开关噪声。而软开关在电路中增加了小电感、电容等谐振元件，在开关过程前后引入谐振，使开关条件得以改善。降低开关损耗和开关噪声，软开关有时也被称为谐振开关。软开关其工作原理是，软开关电路中S关断后Lr与Cr间发生谐振，电路中电压和电流的波形类似于正弦半波。谐振减缓了开关过程中电压、电流的变化，而且使S两端的电压在其开通前就降为零。其工作原理如图1。

2.2软开关技术优越性（1）设备体形变小。传统硬开关装置中，滤波电感、电容和变压器等磁性元件的体积和重量往往占很大比例。如果提高开关频率可减少滤波器的参数，并使变压器小型化，从而降低装置的体积和重量，电力电子的装置的轻型化、小型化直接导致电路的高频化。传统开关在提高开关频率的同时，开关损耗和电磁干扰严重，电路效率下降，而软开关解决了上述传统开关的弊端，展现了软开关所具有的优越性。（2）损耗大幅降低。软开关技术在开关过程中，理想状态下，软开关过程是电流或电压先降低零，电压或电流再缓慢上升到断态值，所以，开关损耗近似为零。而软开关可以实现功率变换器件的高频化，其开关过程的前后引入谐振，使得开关开通前电压先降到零，关掉前电流也先降到零，就可以消除开关过程中电压、电流的重叠，减低它们的变化，从而极大地减低了开关的损耗。（3）安全性能提高。软开关技术在谐振过程中限制了开关电压和电流变化，使得存在的噪声也明显减小。这样在使用的过程中，电器回路利用软开关在联通和切断负载时不是突然完成，而是循环渐渐地逐步完成切断，从而减少了对电器的损耗，提高了其可靠性。

3软开关技术在通信电源系统中的运用价值

软开关技术的出现，解决了限制开关稳压电源的工作频率和效率的关键性难题。通信电源系统中运用软开关技术可以使得开关稳压电源的工作频率达到MHZ的量级，这是软开关在通信电源中所具有的安全、科学的重要价值。而且它的表现不仅仅于此，在它所控制的PWM变换器在开关工作频率恒定的前期，通过调节脉冲宽度方式来实现稳定输出，其应用在中小功率开关电源，也是目前选择最多的方式。在零电压开关PMW变换器中，涉及到的电路实现了主开关的零压导通，且保持着正常的运行，在较宽的输入电压和负载电流范围内，可以满足二极管零电流关掉，它所处理的谐振能量与主开关管相比只是很少的一部分。

PFM是通过调节脉冲频率来实现稳压输出的，它所控制的电路并不复杂，但是基于工作频率在一定程度上并不稳定，一般用于负载及输入电压相对稳定的场合。而如今发展和使用最为先进的软开关技术是PS脉冲移向式变换器，脉冲移向式软开关变换器是桥式变换器，桥式变换器必须在对角开关同时导通时才输出功率，可以通过调整开关的重合来达到调节电压目的，在中、大功率电源中经常使用的这种变换器。软开关技术的突破主要表现在了零开关PWM转换器在准谐振变换器的基础上加入一个辅助开关管，来控制谐振元件的谐振过程，实现恒定频率控制，即实现零开关PMW控制。零转换PWM转换器在谐振网络与主电子开关并联，在开关转换期间，并联的谐振网络产生谐振以获得零开关条件，开关结束后，电路又恢复到正常的PWM工作方式，因此，零转换PWM变换器综合了硬开关和谐振技术的优点并克服了硬开关及谐振技术的缺点，达到了突破性的技术。使得在通信电源中减少了故障问题的发生，确保了设备正常、高效地运行。软开关技术的突破达到了在通信电源中的显著价值体现。

4软开关技术发展趋势及前景

软开关技术发展的趋势必定是走向安全化、高效化、先进化，而进行组合软开关功率变换器的理论前景势必在解决在电路中并联或串联谐振网络，造成谐振损耗，组合软开关技术结合无损耗吸收与谐振式零电压、零电流，存在零电流开通，零电压关断，等配套组合。发展前景更为广阔。

作者：陈伟锋 单位：公诚管理咨询有限公司